【正文】 是內(nèi)存芯片中存儲(chǔ)信息的最小單位，每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)1bit的信息，并且有一個(gè)由行地址和列地址共同定義的唯一的地址。我們知道8bit可以組成1byte，而字節(jié)是內(nèi)存中最小的尋址單元。雖然內(nèi)存基本存儲(chǔ)單元具有唯一的地址，但是并不能進(jìn)行獨(dú)立的尋址，這將要求內(nèi)存芯片有數(shù)以百計(jì)的引腳同計(jì)算機(jī)通信，顯然這是不可能的?，F(xiàn)在內(nèi)存架構(gòu)是處于同一列的基本存儲(chǔ)單元共用一條列地址線，而處于同一行的基本存儲(chǔ)單元共用一條行地址線，組成一個(gè)基本單元構(gòu)成的矩陣框架。而這些內(nèi)存框架構(gòu)成一個(gè)內(nèi)存bank，SDRAM內(nèi)存以bank為組織，可由行列地址尋址。另外，為了保持內(nèi)部數(shù)據(jù)還必須進(jìn)行刷新。要知道SDRAM的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，就必須先了解DRAM器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。DRAM存儲(chǔ)一個(gè)位的消息只需要一只晶體管，但是需要周期性的充電，才能使保存的信息不丟失，：，電容器的狀態(tài)決定了這個(gè)DRAM單位邏輯狀態(tài)是1還是0。一個(gè)電容可以存儲(chǔ)一定量的電子或者電荷，一個(gè)充電的電容器被認(rèn)為是邏輯上的1，而“空”的電容器則是0。但是電容被利用的這個(gè)特性也是它的缺點(diǎn)。因?yàn)殡娙萜鞑荒艹志玫谋３执鎯?chǔ)的電荷，所以內(nèi)存需要不斷定時(shí)刷新，才能保持暫存的數(shù)據(jù)。電容器可以用電流來(lái)充電；同時(shí)，電容的充放電需要一定的時(shí)間，雖然對(duì)于內(nèi)存基本單位中的電容來(lái)說(shuō)這個(gè)時(shí)間很短，~，但這個(gè)期間內(nèi)存是不能執(zhí)行存取操作的。 DRAM的原理圖SDRAM的存儲(chǔ)單元的基本原理同前面提到的DRAM基本一樣，但是這些存儲(chǔ)單元的組織和控制與DRAM就有相當(dāng)大的差別了。SDRAM是多bank 結(jié)構(gòu)[22]。 JTAG調(diào)試器JTAG是英文“Joint Test Action Group（聯(lián)合測(cè)試行為組織）”的詞頭字母的簡(jiǎn)寫, 是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（IEEE ），主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試。現(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議,如DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 相關(guān)JTAG引腳的定義為：TCK為測(cè)試時(shí)鐘輸入；TDI為測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò)TDI引腳輸入JTAG接口；TDO為測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測(cè)試模式選擇，TMS用來(lái)設(shè)置JTAG接口處于某種特定的測(cè)試模式；TRST為測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效，GND。 JTAG最初是用來(lái)對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試的，基本原理是在器件內(nèi)部定義一個(gè)TAP（Test Access Port測(cè)試訪問(wèn)口）通過(guò)專用的JTAG測(cè)試工具對(duì)進(jìn)行內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。JTAG測(cè)試允許多個(gè)器件通過(guò)JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個(gè)JTAG鏈，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)器件分別測(cè)試?，F(xiàn)在，JTAG接口還常用于實(shí)現(xiàn)ISP（InSystem Programmable。在線編程），對(duì)FLASH等器件進(jìn)行編程。 JTAG編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程現(xiàn)再裝到板上因此而改變，簡(jiǎn)化的流程為先固定器件到電路板上，再用JTAG編程，從而大大加快工程進(jìn)度。JTAG接口可對(duì)PSD芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行編程。在硬件結(jié)構(gòu)上，JTAG 接口包括兩部分：JTAG 端口和控制器。與JTAG 接口兼容的器件可以是微處理器（MPU）、微控制器（MCU）、PLD、CPL、FPGA、ASIC 規(guī)范的芯片。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對(duì)應(yīng)于數(shù)字集成電路芯片的每個(gè)引腳都設(shè)有一個(gè)移位寄存單元，稱為邊界掃描單元BSC。它將JTAG 電路與內(nèi)核邏輯電路聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)隔離內(nèi)核邏輯電路和芯片引腳。由集成電路的所有邊界掃描單元構(gòu)成邊界掃描寄存器BSR。邊界掃描寄存器電路僅在進(jìn)行JTAG 測(cè)試時(shí)有效，在集成電路正常工作時(shí)無(wú)效，不影響集成電路的功能。JTAG也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路版的Flash編程。要通過(guò)JTAG接口對(duì)系統(tǒng)板上Flash編程，可以利用專用的硬件控制器或獨(dú)立的編程器來(lái)訪問(wèn)JTAG器件實(shí)現(xiàn)，也可以直接用電纜線把PC機(jī)并行口與嵌入式系統(tǒng)的微處理器的JTAG引腳連接起來(lái)，由PC機(jī)上的程序模擬JTAG時(shí)序?qū)崿F(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的Flash芯片的地址線、數(shù)據(jù)線和控制信號(hào)線接到嵌入式系統(tǒng)帶JTAG接口的微處理器相應(yīng)的引腳上，在對(duì)Flash編程時(shí)，PC機(jī)上運(yùn)行的程序控制PC機(jī)發(fā)送指令或數(shù)據(jù)到嵌入式系統(tǒng)微處理器內(nèi)部的邊界掃描寄存器里，再把此數(shù)據(jù)或指令通過(guò)JTAG專用指令傳送到Flash，從而將代碼寫入Flash中[22]。第三章 溫度監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)能夠把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實(shí)質(zhì)上是一種功能塊，其作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳感器也有了飛速的發(fā)展，體積變得越來(lái)越小，精度越來(lái)越高，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。傳感器的種類繁多，在本次設(shè)計(jì)中所要用到的是溫度傳感器，要選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅饕詽M足設(shè)計(jì)要求。溫度傳感器：溫度傳感器就是把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。在本次設(shè)計(jì)中，我選用的是K型熱電偶和用于溫度補(bǔ)償?shù)腁D590做為測(cè)溫元件。 AD590的室溫補(bǔ)償電路 性能集成溫度傳感器AD590 是一種高內(nèi)阻、電流輸出型的兩端器件, 其檢測(cè)靈敏度為1 μA/K。由于其內(nèi)部采用最新的薄膜電阻激光微調(diào)技術(shù)作最后定標(biāo), 故其具有很高的檢測(cè)精度?！　D590 的特點(diǎn)是：(1) 兩端器件：電壓輸入，電流輸出；(2) 線性電流輸出：1μA/K；(3) 較寬的檢測(cè)范圍： 55～ + 155℃；(4) 極好的線性：在工作范圍內(nèi)非線性誤差 177。0. 5℃；(5) 較寬的工作電壓：+ 4～+ 30V。 誤差校正經(jīng)過(guò)激光微調(diào)定標(biāo)的AD590 芯片，其靈敏度為1μA/K，輸出電流值(μA ) 可直接表征絕對(duì)溫度(K)。但由于客觀因素，使封裝后的變換器靈敏度可能有所偏離。為了消除這種誤差，可采用單點(diǎn)校正電路進(jìn)行校正。，在一定溫度下，調(diào)節(jié)R2，使A、B 兩端輸出電壓V 0 (毫伏) 剛好等于絕對(duì)溫度值(K) ，這時(shí)輸出電壓靈敏度為1mV/K。經(jīng)校正后，大大減小了誤差，同時(shí)也減小了誤差對(duì)溫度的依賴，即減小了誤差溫度系數(shù)[20]。 AD590校正電路在使用AD590之前，必須對(duì)其進(jìn)行校正，假如要是AD590輸出的是0℃時(shí)的電壓，就要進(jìn)行如下校正：先把AD590放進(jìn)冰水混合物中，然后調(diào)整AD590電路圖中的電阻R2。在測(cè)室溫時(shí)，室溫為n度，那輸出的電壓為：V0=+n，單位為mv。 AD590的補(bǔ)償電路設(shè)計(jì) AD590室溫補(bǔ)償電路AD590只是在校正的溫度的周圍測(cè)量相對(duì)來(lái)說(shuō)要精確，有時(shí)我們?yōu)榱说玫礁_的測(cè)量結(jié)果，我們把AD590的零點(diǎn)調(diào)整在室溫點(diǎn)上，這樣就能使得測(cè)量結(jié)果更精確了。例如：室溫在一般情況下為25℃，那么我們就應(yīng)該調(diào)整電阻R2，使AD590的輸出為：V0=+25，單位為mv。在這種情況下，室溫稍有變動(dòng)，我們就能準(zhǔn)確地得出室溫變動(dòng)的幅度，這樣更有利于我們的測(cè)量，使得我們的測(cè)量結(jié)果有更小的誤差。但是AD590的輸出級(jí)別是mv級(jí)別，而我們的單片機(jī)的串口不能感受到這微小的變化，那么就需要對(duì)AD590的輸出進(jìn)行放大，這樣才能使得單片機(jī)能獲得這個(gè)信號(hào)。，輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)放大器進(jìn)行放大，就可以得到正的信號(hào)，也就能讓單片機(jī)識(shí)別了。在本設(shè)計(jì)中。假如說(shuō)放大器的放大倍數(shù)是10倍，那末AD590的輸出最大也就只能是330mv，=，也就是說(shuō)，在這種情況之下，℃，但是現(xiàn)實(shí)中，室溫很難達(dá)到這溫度，放大10倍完全可以滿足測(cè)量的需求。在上圖中，我們用的是兩級(jí)的負(fù)放大：第一級(jí)是放大倍數(shù)，第二級(jí)的作用是使輸出為正。 （31）第一級(jí)放大倍數(shù)。 （32） 第二級(jí)放大倍數(shù)，此級(jí)的作用是改變符號(hào)。 所以： （33） 熱電偶的測(cè)溫電路 熱電偶的測(cè)溫原理熱電偶選用的是鎳鉻鎳硅熱電偶，分度號(hào)為K。該種熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負(fù)極為含3%的鎳硅合金。它的負(fù)極親磁，用磁鐵可以很方便鑒別出熱電偶的負(fù)極。它的特點(diǎn)是使用溫度計(jì)范圍寬，高溫下性能較穩(wěn)定，熱電偶與溫度的關(guān)系近似線性，價(jià)格便宜，因此它是目前用量最大的一種熱電偶。它適于在氧化性氣氛中連續(xù)使用，短期使用溫度為1200度，長(zhǎng)期使用溫度為1000度。K型熱電偶是氧化性較強(qiáng)的賤金屬熱電偶。不適宜在真空、含碳、含硫氣氛及氧化與還原交替的氣氛下裸絲使用。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：①測(cè)量精度高。②測(cè)量范圍廣。③構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶就是利用熱電效應(yīng)來(lái)工作的。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電勢(shì)與兩端溫度的關(guān)系式為：由于熱電偶的材料一般都比較貴重，而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過(guò)100℃。從測(cè)溫原理中可以看出，熱電偶回路產(chǎn)生的熱電勢(shì)由熱電偶工作端溫度和自由端溫度函數(shù)確定。如果自由端溫度保持恒定，則熱電偶熱電勢(shì)就變成為工作段溫度的單值函數(shù)。在實(shí)際使用熱電偶時(shí)，往往由于環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件等限制，自由端不能維持在0度，因此需要對(duì)熱電偶冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償或修正。設(shè)熱電偶工作端溫度為t，冷端為。此熱電偶也可能處于工作端溫度為。冷端溫度為，則有 （34） （35）兩式相加得 （36）所以， （37）各種熱電偶的分度表都是在冷端為0℃是制成的，如果在實(shí)際應(yīng)用熱電偶的冷端不是0℃，而是中間的某一溫度tn時(shí)，則熱電偶輸出的熱電勢(shì)應(yīng)為。根據(jù)該熱電偶的分度表，則可從分度表上查得，將此值與測(cè)量值求和，即可計(jì)算出，在查該熱電偶的分度表，即可求得工作端溫度t[9]。 熱電偶的測(cè)溫電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集部分是利用熱電偶測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度，它需要冷端溫度補(bǔ)償，是使用AD590測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，這個(gè)過(guò)程使用程序計(jì)算處理的。用三運(yùn)放高共模抑制比放大電路可將熱電偶測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行放大處理后，送到A/D中轉(zhuǎn)換接口，再送到單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理。：熱電偶的輸出信號(hào)從這里進(jìn)入濾波和放大電路，經(jīng)這里出來(lái)后就可以進(jìn)入單片機(jī)了，從而被單片機(jī)識(shí)別。剛進(jìn)入電路，是兩個(gè)電容，一個(gè)是電解電容，一個(gè)是普通的電容。他們的作用是濾除電磁波等有害因素。由于他們的電容值不一樣，所以他們能濾除波段的也不盡相同。當(dāng)然，我們也可以多接幾個(gè)電容，那樣我們就可以濾除更多的有害因素，但是那樣就會(huì)增加我們的成本。要濾除有害的因素，也可以通過(guò)其他的途徑，比如說(shuō)：增大電容值可以加大濾除的效率，但是當(dāng)電容值增大到一定程度的時(shí)候，器濾波的效果就不會(huì)對(duì)這電容值的增大而增加，所以電容值就要選取合適的值，不能太大，也不能太小，這樣不但能有效的濾除有害因素，還能節(jié)省我們的成本。在這里， 。 熱電偶測(cè)溫電路中間的兩個(gè)電阻和一個(gè)滑動(dòng)變阻器共同組成了該電路的調(diào)零部分。通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以使在沒(méi)有輸入的條件下，是輸出為零，這樣可以大大減小測(cè)量的誤差，從而提高測(cè)量的精度。之后是三個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成了共模抑制比的放大電路，其放大倍數(shù)將在下面推導(dǎo)。推導(dǎo)過(guò)程如下：我們假設(shè)上面的運(yùn)放器的輸出為V01，輸入為Vi1；下面的運(yùn)放器的輸出為V02，輸入為Vi2；最后的運(yùn)放器的輸出為V0。 （38）R6為滑動(dòng)變阻器，主要用于調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。由 得， （39）由 得， （310）由（39）式（310）式，得 （311） （312）到此為止，前面兩個(gè)運(yùn)算放大器是組成的放大器的放大倍數(shù)已經(jīng)證明完成。第三個(gè)運(yùn)放是雙輸入單輸出的運(yùn)算放大器，它的放大倍數(shù)推導(dǎo)過(guò)程如下：當(dāng)V01單獨(dú)作用的時(shí)候，輸出V0為： （313）也就是普通的運(yùn)算放大器負(fù)放大。當(dāng)V02單獨(dú)作用的時(shí)候，輸出V0為： 由 （314）得 （315）所以， （316）又因?yàn)? 所以 （317）綜上所述，輸出為： （318） 式（318）為最終的輸出，而R5是為了使整個(gè)電路的安全而設(shè)置的，R4和R8為固定電阻[17]。第四章 溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的Linux構(gòu)建 構(gòu)建交叉編譯器 交叉編譯器armlinuxgcc ，它包括編譯器、匯編器連接器、調(diào)試器、庫(kù)函數(shù)等。交叉編譯器就是在一個(gè)平臺(tái)上生成能夠在另外一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行的代碼。平臺(tái)包括兩個(gè)概念：體系結(jié)構(gòu)和操作結(jié)構(gòu)。同一個(gè)體系可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個(gè)操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。由于ARM目標(biāo)板上無(wú)法安裝所需的編譯器，只好借助于宿主機(jī)，在宿主機(jī)上對(duì)即將運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用程序代碼進(jìn)行編譯，這就是安裝交叉編譯器的意義